阿肯色大学研究人员获得美国国立卫生研究院160万美元资助用于慢性皮肤创伤图像研究

阿肯色大学生物医学工程教授凯尔·奎因(Kyle Quinn)从美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)获得了一笔为期四年、价值160万美元的拨款,用于对慢性皮肤伤口进行非侵入性、实时“光学活检”。

其目标是提供数字组织病理学图像和其他定量信息,而不需要有创活检、组织处理和组织染色。

对慢性皮肤伤口的初步临床评估包括肉眼检查,但更详细的描述依赖于伤口组织活检的组织学分析。虽然这种方法在诊所和研究实验室对理解伤口病理生理学和开发治疗慢性皮肤伤口的新产品是有用的,但它本身是侵入性的,耗时的和定性的。

多年来,Quinn一直在研究一种替代的定量成像系统,该系统解决了传统组织学分析的一些局限性。他实验室的研究人员使用多光子显微镜在细胞水平上观察组织的三维,并生成伤口代谢的3D地图。这种成像技术是非侵入性的,它允许他们测量同一伤口内细胞代谢和皮肤组织随时间的变化。

虽然他们的代谢成像技术可以提供非常详细的细胞功能评估,但分析他们的图像数据需要时间。研究人员必须手动将相关图像区域映射到皮肤或伤口的特定层,这是一个缓慢而繁琐的过程。为了加快进度,Quinn与计算机科学和计算机工程教授Justin Zhan合作。詹是一名数据科学专家,他正在帮助Quinn将多光子显微镜和“深度学习”结合起来。“深度学习”是一种基于人工智能的分析方法。

这种深度学习方法将使Quinn能够为慢性皮肤伤口提供快速定量分析。

奎因在新闻发布会上说:“通过深度学习,我们可以训练一种计算机算法来准确、快速地描绘伤口区域。”“这将大大加快我们的分析速度,并消除在要求人类评估图像和识别特征时固有的主观性和偏见。”

使用深度学习识别伤口特征的初步结果出现在皮肤病学研究杂志激光在外科和医学e

除了詹,Quinn还将与伤口愈合领域的领导者合作,包括Joslin-Beth Israel Deaconess Foot中心的研究主任Aristidis Veves,以及迈阿密大学皮肤学教授Marjana Tomic Canic。通过合并来自多个实验室的伤口图像数据,该团队将拥有一组更多样化的数据,以严格训练神经网络,广泛适用于不同类型的伤口。